New-Tech Magazine | December 2018

מסוים מופעל במתג מכני, לשונית או עוגן ) מוליכים ייצרו מגע חשמלי, armature ( כדי לחבר את האות מהחיבור המשותף אל היציאה הפעילה. במצב זה, הלשונית יכולה לרטוט פעמיים או שלוש בטרם תתייצב במקומה, כאשר במהלך הזמן הזה, המגע החשמלי יתחבר ויתנתק במהירות כמה פעמים לפני שהחיבור יהיה יציב. "זמן ההתייצבות" הזה נחשב חלק מזמן המיתוג 8-9 הכולל, לכן, בזמן למתג שנדרשות מילי שניות כדי להחליף בין המצבים, זמן ההתייצבות יכול להוסיף לזמן המיתוג מילי שניות. 12-15 הכולל עוד מתגים אלקטרוניים מסתמכים על שינוי בשדה החשמלי, במקום על חלקים נעים וחיבורים מכניים. לכן, אין זמן התייצבות ומהירות המיתוג הכוללת מהירה יותר בהרבה - בסדרי גודל של מיקרו שניות וננו שניות במקום מילי שניות. אורך חיי המתג מאחר שהחיבור במתג המכני מסתמך על מגע מכני בין שני משטחים, שני המשטחים צריכים להיות מקבילים זה לזה ככל האפשר, על מנת להקטין את ההתנגדות. בזמן שהלשונית ומשטח המגע מתחברים ומתנתקים כמה פעמים במהלך זמן, משטחי המגע יכולים לשנות את צורתם, ויכול להיווצר בלאי של התחמצנות, שפוגם בחיבור החשמלי ומפחית את ביצועי המתג. Mini - Circuits המתגים המכניים של משתמשים בטכנולוגיה הרשומה כפטנט על מנת להבטיח אורך חיי מתג שמגיע עד מיליוני מחזורים, ובכך, הם מעניקים 10 ללקוחות חיי שימוש ארוכים באופן יוצא דופן. המבנה הייחודי של דגמי המתג המכני הופך את תהליך הניקוי Mini - Circuits של של מכלול המגע של המתג למעשי מאוד ומאפשר את שיקום הביצועים והארכת מיליון מחזורים. 100 אורך חיי המתג לכדי ועדיין, למתגים אלקטרוניים אין חלקים נעים והשחיקה המכנית של מגע חשמלי אינה מהווה בעיה. כתוצאה מכך, האורך הכולל של חיי המתג יהיה ארוך יותר מאורך החיים הכולל של המתג המכני הקשיח ביותר. מתחי מעבר רוב המתגים האלקטרו מכניים מורכבים מסליל ליצירת שדה מגנטי. כאשר מתח מוסר מהסליל, השדה קורס וגורם בכך

(מימין) ומתג אלקטרוני MSP8T–12D+ , דגם SP8T מתג אלקטרו-מכני :1 איור « (משמאל). אין תכנון של מתג יחיד שעומד בכל USB–2SP2T–DCH כפול, דגם SPDT דרישות הבדיקות. לעתים קרובות יש צורך לערוך פשרות בתחום הביצועים, המהירות ובמספר מחזורי המיתוג.

המציאו Mini - Circuits המהנדסים בחברת תכנוני מתגים אלקטרוניים שמשפרים באופן קיצוני את ביצועי הבידוד על פני רוחבי פס רחבים, ועוקפים כמה מבין האתגרים הקשורים לבידוד נמוך. חברת מציעה כיום מבחר רחב של Mini - Circuits USB מתגים אלקטרוניים מבוקרי חיבור שאפשר לקבלם בעלות שוק כדאית, עם ) DC טווח תדרים שמשתרע מזרם ישר ( ג'יגה הרץ, ועם בידוד שמתפרש בין 8 עד . לעת עתה, הדגמים האלו 110dB עד 50dB מחזיקים ביתרונות של חיי מיתוג ארוכים ומהירויות מיתוג שמוגדרות במונחים של מיקרו-שניות (ואף ננו שניות), ולא במונחים של מילי שניות. גודל הפרופיל הנמוך הקומפקטי שלהם, עוזר אף הוא להקטין את הגודל הכולל של מערכת שמופיעה בהמשך 1 הבדיקה. טבלה מתארת את הביצועים של כמה מדגמי המתגים האלקטרוניים שלנו. מתגי ת"ר ומתגי גלי מיקרו שמשמשים ביישומי בדיקה בעולם הממשי, לעתים קרובות מחוברים יחד בתוך מטריצת מיתוג, כדי לנהל את תעבורת האותות ולהפוך אותה לאוטומטית. מאחר שכל אותות הבדיקה עוברים דרך מטריצת המיתוג, הביצועים שלה משפיעים ישירות על הדיוק, על ההדירות שלה ועל היעילות בביצוע המדידות. כאשר פורשים מערך בדיקה מסוים, מהנדסי הבדיקה צריכים להקפיד שהיחידות בבדיקה יעברו את הבדיקה בצורה תקינה, בדרך היעילה ביותר האפשרית. בראש ובראשונה יש דוגמה מהעולם הממשי - מטריצת מיתוג לבדיקת מערכות תקשורת

) kickback או flyback ל"תופעת תחזיר" ( של הזרם בכיוון ההפוך. תופעה זו יכולה ליצור מתח מעבר שמוסיף למערכת רעש ותופעות בלתי רצויות אחרות, ועלולה אף לגרום נזק לאלמנטים אחרים במעגל. זו הסיבה לכך שמתגים מכניים לעתים קרובות יהיו מצוידים בהתקן הגנה מפני נחשולי מתח מובנה או חיצוני. למתגים אלקטרוניים אין שדה מגנטי ואין להם "תופעת תחזיר". כתוצאה מכך, מתחי מעבר והצורך בהגנה חיצונית מפני נחשולי מתח אינם מהווים בעיה. בידוד בדרך כלל, מתגים מכניים מציעים בידוד ברמה גבוהה יותר מזו שקיימת במתגים אלקטרוניים. אחד החסרונות המסורתיים הקיימים בשימוש עם מתגים אלקטרוניים ביישומי בדיקות, הוא ההשפעה האפשרית של אותות תועים על אי הוודאות ועל הדיוק של המערכת. המבנה של מתגי מצב מוצק כולל, בדרך כלל, מתגים עם דיודת . FET או מתגים מסוג טרנזיסטורי PIN מציעים ביצועי בידוד PIN מתגי דיודת טובים יותר בתדירויות הגבוהות, אך יש להם בידוד גרוע יותר בתדירויות הנמוכות מגה הרץ) בשל 40 - (בתדירות נמוכה מ המגבלות המובנות של הטכנולוגיה. יש בידוד FET למתגים מסוג טרנזיסטורי טוב בתדירויות הנמוכות, אך בתדירויות הגבוהות, הביצועים שלהם ירודים בגלל drain לחיבור source הקיבול שבין חיבור במצב סגור. כיום, FET של טרנזיסטורי מתכנני מתגים מנסים ליצור תכנונים היברידיים שמשפרים את התכונות הרצויות, הן של מתגים מסוג טרנזיסטורי . PIN וגם של מתגי דיודת FET

31 l New-Tech Magazine